Fundamentos de Sistemas Operacionais e Gerenciamento de Memória

Exploração de Sistemas Operacionais

Um sistema operacional (SO) pode ser explorado de duas maneiras:

• Batch Process: Usado na segunda geração de computadores. Diferentes processos eram lançados e, após um longo tempo, obtinha-se a resposta.
• Processos em Tempo Real: A resposta é obtida instantaneamente.

Process Control Block (PCB)

O PCB contém as seguintes informações:

• Status Atual: Em execução, parado ou bloqueado.
• ID (PID): Atribuído pelo sistema operacional.
• Prioridade: Atribuída pelo SO, podendo ser modificada pelo administrador.
• Localização na memória.
• Recursos: A alocação de recursos é realizada pelo SO.

Partições Variáveis

Para resolver o problema da fragmentação, a memória é dividida em partições variáveis. É necessário manter um registro eficiente das partições livres e ocupadas.

Desvantagens: A dificuldade de acompanhar as partições disponíveis torna o sistema mais lento e ainda ocorre fragmentação externa.

Paginação de Memória

Na paginação, o programa é dividido em pequenas porções chamadas páginas. A memória é dividida em pedaços do mesmo tamanho, chamados de quadros. Isso minimiza a fragmentação interna e evita a externa.

Gerenciamento de Memória

O gerenciador de memória é a parte do SO responsável por:

• Manter o controle das partes da memória em uso ou livres.
• Alocar memória para novos processos e liberar espaço de processos concluídos.
• Gerenciar a troca de dados entre memória e disco (swap).

Fragmentação

• Interna: Ocorre quando as partições são muito grandes e não são utilizadas em sua totalidade.
• Externa: Ocorre quando uma partição não é utilizada por ser muito pequena para a execução de processos.

Desempenho da Memória Virtual

• Ao carregar um programa, apenas as páginas necessárias inicialmente são carregadas.
• As páginas restantes são armazenadas em uma área do disco reservada para troca com a RAM.
• Se for necessária uma página que não está na RAM, ocorre a troca (swap).
• Isso implica a necessidade de descarregar uma página que não está sendo usada no momento.